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未来世界节能减排的趋势碳捕获、利用与封存技术(CCUS)

时间:2018-12-26      来源:工程院       作者:曹闯元 访问量:256

    人们焚烧化石燃料产生大量二氧化碳,即温室气体,这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度上升,产生温室效应。

    而当温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积,从而导致温度上升,造成全球气候变暖这一现象。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,不仅危害自然生态系统的平衡,还威胁人类的生存。


    1    CCUS是什么


    CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage) 翻译成中文就是碳捕获、利用与封存技术。


    CCUS技术把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用,而不是简单地封存。经过专家梳理认为CCUS主要分3类,地质利用与封存(CGUS)、化工利用与封存(CGUS)、生物利用与封存(CBUS)。

   

    2    CCUS的作用和意义


    碳捕获利用与封存(CCUS)是中国乃至全世界低碳发展和应对气候变化的重要选择,也是最具潜力的技术手段,国际能源署也强调了CCUS技术对实现巴黎协定至关重要。与此同时,CCUS项目的商业化部署对于减少二氧化碳排放量同时确保能源安全至关重要,对能源结构以化石能源为主的中国更具有特殊意义。根据国际能源署(IEA)的估计,CCUS在未来减碳节能结束中将占到20%,是最大的低碳单项技术。

       

    3    CCUS与地质工作的关系

       

    目前,二氧化碳地质利用主要包括二氧化碳强化石油、天然气、深部咸水的开采,增强页岩气、地热系统的开采,驱替煤层气及铀矿浸出增采。

 

    CCUS是实现我国长期低碳发展的重要选择。中国当前有超过1600个大型CO₂ 排放源,包括火电厂、水泥厂、钢铁厂等,技术上可实现的碳捕集量超过38亿吨CO₂。此外,中国源汇匹配条件好,90%以上的大型碳源距潜在封存地在200公里以内。


    CCUS是实现我国煤基能源系统低碳转型的必然选择。我国能源结构以煤为主,虽然近些年国家已经采取了极为严格的控煤措施并取得了显著成效,但预计在未来相当长时间内,煤炭消费总量仍将维持相当规模。随着国家对碳排放控制要求的不断提升和能源生产消费革命的积极推进,为实现我国能源系统的绿色低碳转型,CCUS应该也必然会成为煤炭合理化和清洁化利用的一个重要举措,发展前景十分广阔。

    

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